Мінливість характеристик взаємодії океану з атмосферою в Ньюфаундлендській енергоактивній зоні та її зв’язок з Північно-Атлантичним коливанням

Размещено на http://www.allbest.ru/

Одеський державний екологічний університет

УДК 551.465.7

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук

Мінливість характеристик взаємодії океану з атмосферою в Ньюфаундлендській енергоактивній зоні та її зв'язок з Північно-Атлантичним коливанням

11.00.08 - океанологія

Український Володимир Васильович

Одеса - 2009

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Одеському державному екологічному університеті Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор географічних наук, професор Суховій Вікторина Федорівна, Одеський державний екологічний університет, професор кафедри океанології та морського природокористування

Офіційні опоненти:

- доктор географічних наук, професор, член-кореспондент національної академії наук України Полонський Олександр Борисович, Морський гідрофізичний інститут НАН України;

- заступник директора з наукової роботи наук, доцент Хохлов Валерій Миколайович,кандидат географічних наук, доцент;

- Большаков Вадим Миколайович, Одеська філія інституту біології південних морів НАН України, старший науковий співробітник.

Захист відбудеться “11” лютого 2010 р. о 10⁰⁰ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.090.02 Одеського державного екологічного університету за адресою: 65016, м. Одеса-16, вул. Львівська, 15, ОДЕКУ

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Одеського державного екологічного університету за адресою: м. Одеса, вул. Львівська, 15, ОДЕКУ

Автореферат розісланий “28” грудня 2009 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Вольвач О.В.

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Проблема змін природної середи і клімату у зв'язку з антропогенним навантаженням, що зростає в сучасних умовах, стала актуальною для людства. Це підтверджується реалізацією з 1998 р. ємкої міжнародної кліматичної програми CLIVAR - Climate Variability and Predictability, спрямованої на детальне вивчення фізичних процесів, що відповідають за кліматичну мінливість в системі атмосфера-океан-суша, активну участь в якій беруть і наукові організації України. Попередні міжнародні програми (РАЗРЕЗЫ 1981-1991 рр., TOGA 1985-1995 рр., WOCE 1990-1997 рр.) також були орієнтовані на вивчення значимих кліматичних факторів в атмосфері і океані.

У формуванні аномалій, що спостерігаються в системі атмосфера-океан-суша, яка визначається як кліматична, важливу роль грає взаємодія океану і атмосфери. При цьому процеси в системі океан-атмосфера Північної Атлантики впливають як на регіональні погодні і кліматичні умови над Європою і прилеглими морями (включаючи Чорноморський басейн), так і на глобальні зміни клімату.

Концепція енергоактивних зон океану (ЕАЗО), які впливають на кліматичні процеси великомасштабної взаємодії з атмосферою і на зміни циркуляції атмосфери, була реалізована в рамках наукової програми «РАЗРЕЗЫ». Протягом більш десятирічного періоду в ході щосезонного експедиційного моніторингу в Північній Атлантиці по району Ньюфаундлендської ЕАЗО (НЕАЗО) був зібраний унікальний масив даних, що характеризує просторово-часову фізичну структуру океану і атмосфери, а також їх мінливість. Значний внесок до реалізації експедиційної частини програми і наукового аналізу експериментальних даних зробили співробітники ДОІН, ОдВ ДОІН.

На основі емпіричних даних була розкрита складна локальна гідрофізична структура вод і просторово-часової мінливості енерго-, волого- і теплообміну в системі океан-атмосфера в ЕАЗО. При цьому кількісний опис механізмів синоптичного і великомасштабного теплообміну і їх просторової структури за даними полігонних несинхронних зйомок не можна визнати задовільним, зважаючи на значну відмінність просторових масштабів синоптичних утворень в океані і атмосфері і швидкості їх переміщення.

Зберігає актуальність і проблема оцінок енергообміну океану і атмосфери і їх співвідношень при різних масштабах осереднення гідрометеорологічних характеристик. Отримані на основі окремих періодів спостережень і різних методик просторово-часового осереднення оцінки ролі океанічної і атмосферної циркуляцій у формуванні тепловологообміну підлягають подальшому дослідженню і уточненню.

Визначення взаємозв'язків теплового стану океану і інтенсивності потоків тепла і вологи з мінливістю великомасштабної циркуляції атмосфери, показником якої в Північній Атлантиці є Північно-Атлантичне коливання (ПнАК), залишається актуальною і головною проблемою при дослідженні великомасштабної взаємодії системи океан-атмосфера і клімату на різних часових масштабах. У зв'язку з цим в дисертаційній роботі особлива увага приділена статистичній оцінці зв'язків аномалій потоків тепла і температури поверхневого шару океану з індексом ПнАК.

Важливим напрямом кліматичної програми є і дослідження регіонального клімату. У цьому аспекті можна вказати програми EUROCLIVAR, EUROMED та ін. Як відзначають багато вчених і, зокрема CIESM (Середземноморська наукова комісія), глобальні зміни найшвидше торкнуться найуразливіших напівзамкнених і специфічних морських екосистем Середземного і Чорного морів, ніж Світовий океан в цілому. Вже на сучасному етапі в результаті антропогенного навантаження екосистема Чорного моря, і більшою мірою північно-західного шельфу, зазнала значних змін. В результаті біогенного забруднення і евтрофікації вод в літньо-осінній період практично регулярно на шельфі, з різною інтенсивністю, в придонних шарах виникають умови дефіциту кисню, що приводить до замору бентосних організмів. Подібні умови виникають під впливом, як антропогенного навантаження, так і кліматичних змін. Регіональному напряму по вивченню впливу ПнАК і кліматичних чинників, що приводять до інтенсифікації гіпоксії вод на північно-західному шельфі Чорного моря, її масштабів і можливості сезонного прогнозу в дисертації приділена значна увага.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до планів основних наукових досліджень Одеського відділення Державного океанографічного інституту ГУГМС СРСР, з 1992 р. - Український науковий центр екології моря Міністерства охорони навколишнього природного середовища України.

Науково-технічний проект Світовий океан, програма «РАЗРЕЗЫ», тема 1.6.1 плану НДР і ДКР Держкомгідромета СРСР «Провести дослідження закономірностей формування гідрофізичних полів в Світовому океані з метою здобуття кількісних термодинамічних характеристик великомасштабних процесів», номер Державної реєстрації 01.86.0 030120. Тема 01.01.06 плану НДР і ДКР Держкомгідромета СРСР «Вивчити взаємозв'язок між великомасштабними океанічними і атмосферними фронтами в областях підвищеного енергообміну», номер Державної реєстрації 01.86.0 030119. Учасник, керівник експедиційних досліджень на науково-дослідних суднах (НДС) ОдВ ДОІН.

Тема НДР Міністерства охорони навколишнього природного середовища і ядерної безпеки України в рамках Стратегічного плану дій з відродження і захисту Чорного моря «Комплексний моніторинг морської економічної зони України і щорічна оцінка сучасного стану екосистеми Чорного і Азовського морів», номер Державної реєстрації 0198U007801. Виконавець, керівник експедиційних досліджень на НДС УкрНЦЕМ.

Мета і задачі дослідження. Мета роботи - визначення закономірностей просторової структури і мінливості температури поверхні океану, турбулентних потоків при взаємодії океану з атмосферою і ролі атмосферної циркуляції у формуванні регіональних кліматичних процесів.

Для досягнення цієї мети були поставлені і вирішувалися наступні задачі:

1. Оцінити синоптичну, сезонну і міжрічну мінливість температури води, її аномалій і параметрів фронтів на поверхні Північної Атлантики.

2. Дослідити формування часової мінливості потоків тепла, вологи, кількості руху при різних масштабах часового осереднення даних спостережень.

3. Дослідити просторову структуру і часову мінливість сумарних потоків явного і прихованого тепла в НЕАЗО.

4. Визначити вплив атмосферної циркуляції (ПнАК) на формування аномалій потоків тепла в НЕАЗО, а також на клімат і екосистему північно-західної частини Чорного моря.

Об'єкт дослідження - система океан-атмосфера і процеси в ній, які визначають особливості природної мінливості середи і клімату в північній частині Атлантичного океану (Ньюфаундлендська енергоактивна зона) і північно-західній частині Чорного моря у масштабах від синоптичного до міжрічного.

Предмет дослідження - мінливість температури і характеристик гідрологічних фронтальних розділів поверхні океану, сумарних турбулентних потоків явного і прихованого тепла при взаємодії океану з атмосферою і регіональних аномалій, обумовлених дією Північно-Атлантичного коливання.

Методи дослідження. У дисертаційній роботі використовувалися традиційні, прийняті в класичній океанографії методи. Це ймовірносно-статистичний, кореляційний, багатомірний регресійний і спектральний методи аналізу на базі об'ємних масивів експедиційних, супутникових та гідрометеорологічних даних для районів Північної Атлантики і північно-західної частини Чорного моря. При розрахунках турбулентних потоків тепла, вологи і кількості руху використовувався метод балк-параметризації (Методичні вказівки ГГО, 1981 р.).

Наукова новизна одержаних результатів. Наукову новизну і предмет захисту складають наступні вперше отримані результати:

- на основі регулярних супутникових і суднових експедиційних спостережень уточнені характеристики синоптичної, сезонної, міжрічної мінливості і їх відносного вкладу в сумарну дисперсію поля температури води; уточнені схеми великомасштабних температурних фронтів в Північній Атлантиці, зокрема, положення двох гілок Північного субекваторіального фронту, а також отримані статистичні характеристики внутрішньорічної мінливості параметрів фронтальних розділів;

- отримані оцінки енергообміну океану з атмосферою при різних масштабах часового осереднення гідрометеорологічних даних; виявлені ефекти осереднення, що змінюють характеристики енергообміну, запропоновані формули, що дозволяють враховувати ці ефекти при різних масштабах часового осереднення даних спостережень;

- уточнені характеристики синоптичної і сезонної мінливості сумарних потоків явного і прихованого тепла, їх просторової структури в НЕАЗО, виявлений статистично значимий зв'язок на синоптичному масштабі (1-15 діб) індексу ПнАК і аномалій сумарних потоків тепла в НЕАЗО, визначена мінливість цього зв'язку залежно від сезону;

- визначені механізми впливу природних чинників, пов'язаних з мінливістю ПнАК, на умови формування літньо-осіннього режиму кисню і гіпоксії придонних вод північно-західної частини Чорного моря, розроблена регресійна модель сезонного прогнозу сумарної площі гіпоксії вод, яка виникає у літньо-осінній період.

Практичне значення одержаних результатів. Представлені в дисертаційній роботі відомості поглиблюють і уточнюють знання про природні процеси в системі океан-атмосфера Північної Атлантики і північно-західної частини Чорного моря. Результати можуть бути використані для подальшого детальнішого вивчення зв'язків в процесах взаємодії океану і атмосфери і змін регіонального клімату.

Висновки і формули, отримані для обліку ефектів при різних масштабах осереднення характеристик контактного шару океан-атмосфера, можуть застосовуватися при проведенні режимних і кліматичних розрахунків енергообміну в середніх широтах.

Виявлені закономірності структури і часової мінливості параметрів температурних фронтів можуть застосовуватись в завданнях ефективного пошуку промислових об'єктів і промислового лову у відкритих водах Північної Атлантики.

Результати регіонального дослідження північно-західної частини Чорного моря можуть використовуватися в задачах оцінки, діагнозу і прогнозу екологічного стану Чорного моря, які знайшли відображення в Національній доповіді України 1996-2000 рр. «Стан довкілля Чорного моря», довідковому посібнику «Гідрологічні і гідрохімічні показники стану північно-західного шельфу Чорного моря» - К.: 2008р.

Особистий внесок здобувача. Дисертаційна робота - результат досліджень, виконаних автором особисто, а також в співавторстві із співробітниками Державного океанографічного інституту і Гідрометцентру ГУГМС СРСР, Морського гідрофізичного інституту НАН України і Українського наукового центру екології моря Мінприроди України.

Автор був учасником і керівником багаточисельних наукових експедиційних досліджень на НДС ОдВ ДОІН (УкрНЦЕМ) за програмами «ОССА» (Океанських станцій в Північній Атлантиці), «РАЗРЕЗЫ», «Екологічного моніторингу Чорного і Азовського морів», виконавцем розробки регіональної стратегії і програми «Державного екологічного моніторингу Чорного і Азовського морів» [15]. На матеріалах цих експедицій, де автор брав особисту участь від етапу постановки завдань до їх безпосередньої реалізації, аналізу отриманих даних і узагальнення результатів, в значній мірі базується дисертаційне дослідження.

Роботи за оцінкою мінливості у фронтальних областях НЕАЗО просторової структури характеристик взаємодії в системі океан-атмосфера і впливу ПнАК на формування регіонального режиму виконані автором самостійно [1, 3, 5, 6, 12].

У роботі за статистичною оцінкою великомасштабних аномалій температури поверхні води Північної Атлантики, виконаної спільно з А.Д. Киричек [2], здобувач здійснив всі розрахунки і аналіз. Інтерпретація результатів і формулювання висновків проведені в співавторстві.

Дослідження ролі різних часових масштабів в процесах енергообміну океану і атмосфери виконане спільно з С.К. Гульовим [4], здобувач брав паритетну участь в постановці задачі, аналізі, обговоренні результатів і висновків, здійснював розрахунки характеристик взаємодії океану з атмосферою.

Дослідження мінливості температури і параметрів фронтів на поверхні океану в Північній Атлантиці за супутниковими даними виконане спільно з Ю.В. Артамоновим і О.О. Скріпальовою [7]. Паритетна участь тут полягала в постановці задачі, виборі методів обробки даних, проведенні аналізу і формулюванні висновків.

У роботі по оцінці мінливості гідродинамічних характеристик північно-західного шельфу Чорного моря, виконаній спільно з В.М. Коморіним і Ю.І. Поповим [11], здобувач брав участь в постановці задачі, виборі кліматичних характеристик вхідних параметрів чисельної моделі і обговоренні результатів і висновків.

У роботах по дослідженню мінливості гідрологічної структури, кисневого режиму, розвитку гіпоксійно-аноксійних процесів, евтрофікації вод і екологічного стану північно-західного шельфу Чорного моря, виконаних спільно із співробітниками УкрНЦЕМ В.І. Михайловим, І.Д. Лоєвою, І.Г. Орловою, М.Ю. Павленко, Ю.І. Поповим, В.М. Коморіним, Р.Р. Білевичем, Ю.М. Деньгою, Н.І. Дерезюк [8, 9, 10, 13, 14, 16, 17, 18], паритетний внесок здобувача полягав в постановці задачі, проведенні досліджень мінливості, тенденцій і трендів гідрофізичного стану вод, біогенних речовин, режиму кисню і їх зв'язків з природними і антропогенними чинниками. Співавторами виконані дослідження у відповідності з їх спеціалізацією. На паритетній основі проведений аналіз, узагальнення результатів і сформульовані висновки. Всім колегам автор висловлює глибоку вдячність за співпрацю.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, які представлені в дисертації, докладалися на семінарах Державного океанографічного інституту, на засіданнях Вченої ради Одеського відділення ДОІН, на засіданнях і підсумкових сесіях Вченої ради Українського наукового центру екології моря, а також на наступних міжнародних симпозіумах і конференціях:

III Міжнародний симпозіум «Екологічні проблеми Чорного моря», Одеса, 24-25 жовтня 2001.

Міжнародна конференція, присвячена 70-річчю утворення Одеського державного екологічного університету «Гідрометеорологія і охорона навколишнього середовища - 2002», Одеса, 25-27 вересня 2002.

V Міжнародний симпозіум «Екологічні проблеми Чорного моря», Одеса 30-31 жовтня 2003.

1^st Biannual Scientific Conference «Black Sea Ecosystem 2005 and Beyond», Istanbul, Turkey, 8-10 of May 2006.

IV Міжнародна конференція «Сучасні проблеми екології Азово-чорноморського регіону», Керч, 08-09 жовтня 2008.

Публікації. По темі дисертації опубліковано 18 наукових робіт, з них 10 - у виданнях рекомендованих ВАК України.

Структура й обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається зі вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел. Містить 175 сторінок, у тому числі 57 рисунків і 10 таблиць. Список використованих літературних джерел включає 126 найменувань.

Основний зміст роботи

У вступі надаються передбачені положенням ВАК України відомості про актуальність теми дисертаційної роботи, її зв'язок з науковими програмами, темами, формулюються мета та задачі дослідження, характеризуються новизна і практичне значення роботи, надаються відомості про апробацію одержаних результатів, про особистий внесок здобувача і обсяг його наукових публікацій, про структуру й обсяг дисертації.

У першому розділі дана загальноприйнята характеристика часових і просторових масштабів і їх параметрів при дослідженні мінливості в системі океан-атмосфера. На основі середньомісячних даних супутникових спостережень, на регулярній сітці 54х54 км за період 1985-2001рр. отримані характеристики сезонної і міжрічної мінливості температури води в Північній Атлантиці і відношень середнього квадратичного відхилення (СКВ) сезонного і міжрічного масштабів. Рівень міжрічних змін температури поверхні океану (ТПО) сумірний з сезонною мінливістю спостерігається лише у вузькій зоні 2-3^о на північ від екватора. На більшій частині сезонні зміни ТПО в 2-3 рази і більш перевищують міжрічні зміни. Виявлені додатні тренди ТПО у Африканського побережжя в пасатній зоні до 0,15^оС/рік і на межі вод схилу і Гольфстріму до 0,20^оС/рік, які найбільш виражені в зимовий період. В цілому додатні тренди ТПО переважають.

За даними розрахованих полів меридіональних градієнтів температури (МГТ) на основі супутникових спостережень ТПО визначено положення і сезонну мінливість характеристик великомасштабних фронтальних розділів.

Встановлено, що великою інтенсивністю характеризується північна гілка Північного субекваторіального фронту (середньорічне значення МГТ ~ 0,4^оС/54 км) і фронт північної гілки Південної пасатної течії (МГТ -0,35^оС/54 км) в східній частині океану. Найбільшою інтенсивністю характеризується фронт Гольфстріму (МГТ 1,65^оС/54 км). Характеристики фронтів змінюються більш з річним періодом, а максимальні внутрішньорічні СКВ положення фронтів досягають 2-3,5^о широти.

Представлений аналіз мінливості середніх місячних аномалій ТПО за даними попутних суднових спостережень з просторовим осередненням 5^о х 5^о широти і довготи. Максимальна дисперсія аномалій ТПО (СКВ більш 1,7^оС) визначена в зоні Гольфстріму і Північно-Атлантичної течії, уздовж субполярного фронту. Підвищеною мінливістю аномалій ТПО відносно середнього поля характеризується і область Африканського апвелінгу вод. Визначено, що коливання аномалій ТПО в зоні течій Східно-Гренландської, Лабрадорської, а також Пасатної (Африканська зона) відбуваються в протифазі відносно аномалій ТПО в області Гольфстріму і Північно-Атлантичної течій. Опозиція аномалій ТПО в цих районах зростає в осінньо-зимовий період і зменшується до літа. На річному масштабі в Північній Атлантиці переважають коливання аномалій ТПО з піврічним і десятимісячним періодами.

Встановлений зв'язок аномалій ТПО з індексом ПнАК, статистично значимий для зимового періоду. При плюсовому індексі ПнАК в області Гольфстріму формуються переважно позитивні аномалії ТПО, а в зоні Лабрадорської течії і Африканського апвелінгу - негативні, а при мінусовому індексі ПнАК - навпаки.

У другому розділі досліджується роль різних масштабів часового осереднення гідрометеорологічних характеристик в оцінці потоків тепла, вологи, кількості руху за даними спостережень на океанській станції «С» за період більш 30 років. мінливість аномалія атлантика океан

Наведено аналіз методів визначення турбулентних потоків явного (), прихованого () тепла і кількості руху () при взаємодії океану з атмосферою. Відзначені переваги і недоліки прямих і непрямих методів кількісних оцінок потоків. Виходячи з даних спостережень застосовувалися напівемпіричні співвідношення аеродинамічного методу «балк-формули».

При дослідженні вкладу різних масштабів взаємодії () в мінливість потоків ,, характеристики стану океану і атмосфери, які входять в розрахункові формули, представлялися у вигляді середнього і флуктуацій. В цьому випадку, внаслідок взаємної кореляції характеристик приводного шару, розрахункові формули доповнюються членами, що враховують цю кореляцію при усереднюванні

(1)

де - коефіцієнт обміну теплом, - швидкість вітру, - різниця температури води і повітря, і аналогічно для , де - коефіцієнт обміну вологою, - різниця пружності насичення водяної пари при і пружності водяної пари на стандартному рівні вимірів z = 10м, а також для кількості руху

(2)

де - коефіцієнт опору.

Оцінка мінливості потоків , , при різних масштабах часового осереднення виконувалася за співвідношеннями:

(3)

Визначено, що синоптичні і сезонні масштаби дають приблизно рівний внесок в мінливість потоків ,. Внесок синоптичних процесів в формування потоку в три і більше разів вище сезонних. Максимальне зменшення потоків , відбувається на масштабах 10-30 діб, а потоку - в діапазоні 1-3 діб. Потік явного тепла в 2-2,5 рази більш чутливий до зміни масштабів часового осереднення, ніж потік прихованого тепла. При збільшенні масштабів внутрішньомісячного осереднення характеристик стану приводного шару відбувається значна зміна функцій спектральної щільності середньомісячних потоків тепла і фазово-амплітудних характеристик сезонного ходу. Починаючи з масштабу осереднення 5 діб і більше, відношення _H, _E, _V мають виражений сезонний хід.

Виявлена немонотонна поведінка додаткових членів і їх відносного внеску у величину різниці потоків

як при зміні масштабів осереднення, так і при сезонних змінах.

В результаті виконаних досліджень отримані апроксимуючі формули.

Залежності побудовані окремо для ЗО діб і для 124 місяці у зв'язку з відмінністю режимів змін Q_H, Q_E, Q_V в синоптичному і сезонному масштабах

, (4)

при 3720 годин і 0,

, (5)

при 124 місяці і 0,

, (6)

при 1 доба24 місяці і 0,

, (7)

при 3720 годин,

, (8)

при 124 місяці,

, (9)

при 3720 годин,

, (10)

при 124 місяці,

для (год), (^оК), (ГПа), V (м/с). Величини , , відповідають середнім характеристикам за період . Розрахункові формули потоків Q_H, Q_E, Q_V за даними середніх значень гідрометеорологічних характеристик доповнюються коефіцієнтами _H , _E, _V які враховують масштаб осереднення

,(11)

де , , - питома теплоємкість повітря при постійному тиску, густина повітря, питома теплота випарування, відповідно, - атмосферний тиск.

У третьому розділі представлені результати дослідження мінливості характеристик взаємодії океану з атмосферою в НЕАЗО і її зв'язок з ПнАК за даними спостережень науково-дослідних суден за період 1981-1991 рр.

Представлені характеристики сезонної і синоптичної мінливості ТПО і їх відношень. Максимальна мінливість ТПО визначається у фронтальній зоні, де внесок сезонних і синоптичних змін рівнозначний, а СКВ цих масштабів досягає 3^оС. Мінімум синоптичної мінливості ТПО (СКВ < 0,5^оС) співпадає з областю квазістаціонарного антициклонічного вихору (КСАВ).

На основі співвідношення фазових швидкостей і масштабів синоптичних утворень в океані і атмосфері виконані оцінки інформативності даних несинхронних зйомок, здійснених одним судном. Показано, що з середньою похибкою 6% дані таких зйомок характеризують часову мінливість процесів взаємодії океану з атмосферою, а похибки просторового представлення полів в середньому складають 32% і вимагають певних підходів до їх синхронізації. Результати оцінок підтверджені даними синхронних спостережень, здійснених двома суднами.

Досліджена просторова і часова статистична структура гідрометеорологічних характеристик і складових зовнішнього теплового балансу НЕАЗО за даними синхронних зйомок. Радіус просторової кореляції поля температури і вологи повітря складає 800-900 км, швидкості вітру - 500 км і загального балу хмарності - 200-300 км. Статистичний зв'язок аномалій метеорологічних полів підвищується. Поля сумарних потоків Q_{H +} Q_E і зовнішнього теплового балансу втрачають зв'язок на відстані 500 км, що відповідає радіусу просторової кореляції ТПО. Інтервал часової кореляції сумарних потоків Q_{H +} Q_E складає 21 годину.

Запропоновано оцінку просторового розподілу потоків явного і прихованого тепла за даними несинхронних зйомок проводити в постановці стаціонарності аномалій полів океану (на часовому масштабі, відповідному періоду зйомки, не більше чверті періоду синоптичного масштабу мінливості океану) і однорідності аномалій метеорологічних полів (на масштабі, відповідному розміру полігону, що не перевищує їх радіус кореляції). Цей метод дозволяє проводити оцінки потоків тепла по всій площі полігону на різних масштабах часового осереднення в інтервалі, відповідному періоду зйомки. В даній постановці задачі просторова структура потоків тепла повністю узгоджується з полем ТПО, а відносна різниця в оцінках сумарного потоку тепла зі всієї площі полігону на основі запропонованого методу і просторово-часового осереднення не перевищує 11%.

Отримані середні багаторічні і сезонні характеристики просторового розподілу сумарних потоків явного і прихованого тепла в НЕАЗО. Область підвищених середніх багаторічних потоків тепла в атмосферу (більше 20 Мдж/м² · добу) охоплює фронтальну зону теплого сектора, паралельну гідрологічному фронту шириною 200-300 км. Максимум (більше 35 Мдж/м² · добу) відповідає північній периферії КСАВ і пов'язаний з областю максимальних градієнтів ТПО. Максимум мінливості сумарних потоків (СКВ 17,5 Мдж/м² · добу ) також співпадає з фронтальною зоною. Побудовані гістограми і інтегральні криві функцій розподілу по сезонах сумарних потоків . Максимальна повторюваність потоків доводиться на інтервал 5-15 Мдж/м² · добу.

На синоптичних масштабах у всі сезони виявляються випадки переважання в просторовій структурі потоків спрямованих в океан при інтенсивних південних і південно-східних вітрах. Максимальні потоки в атмосферу формуються при північних і північно-західних вітрах в результаті находження на полігон холодних і відносно сухих арктичних мас повітря. Екстремальні значення досягають 146 Мдж/м² · добу. Відношення СКВ синоптичної і сезонної мінливості сумарних потоків в осінньо-зимовий період складає 2,8. У весняно-літній період характеристики синоптичної і сезонної мінливості рівнозначні. Внесок теплих і холодних синоптичних вихорів океану у формування потоків тепла в локальній області в середньому досягає 30%.

Визначено, що при проходженні холодних мас повітря над гідрологічним фронтом теплова хвиля від океану в атмосфері розповсюджується зі швидкістю в середньому 33 м/годину і в області теплих вод охоплює пограничний шар до висоти 900 м. У зимовий період масова доля водяного пару в атмосфері в шарі 0-8 км після проходження гідрологічного фронту збільшується в середньому в два рази, а середня потенційна температура підвищується приблизно на 3^оС. Над гідрологічним фронтом, в результаті підвищених потоків тепла і вологи, в атмосфері формується фронтальна зона, найбільш виражена в полі відносної вологості повітря.

Досліджений статистичний зв'язок аномалій сумарних потоків явного і прихованого тепла, аномалій ТПО в НЕАЗО з мінливістю індексу ПнАК. На мезомасштабах, при позитивних аномаліях потоку тепла в атмосферу в області НЕАЗО формуються негативні аномалії ТПО і, відповідно, при негативних аномаліях потоку тепла - позитивні аномалії ТПО. Статистично значимий зв'язок спостерігається в осінньо-зимовий період, коли сумарні потоки значно перевищують радіаційну складову зовнішнього теплового балансу. Визначено, що за винятком весняного періоду (березень-травень), високий від'ємний зв'язок аномалій потоків тепла з індексом ПнАК зберігається у всі сезони (коефіцієнт кореляції 0,6-0,75).

Розглянуті синоптичні ситуації і траєкторії баричних утворень в Атлантичному секторі в періоди інтенсивної плюсової і мінусової фази ПнАК. Визначені регіональні особливості проявів мінливості ПнАК в області НЕАЗО і Чорноморського басейну. В період мінусової фази область НЕАЗО і Чорного моря знаходяться під впливом тилових частин висотних улоговин. А при плюсовій фазі опиняються під впливом їх передньої частини. Відповідно змінюються напрямки траєкторій циклонів і антициклонів і повторюваності надходження у райони досліджень холодних або теплих мас повітря.

Визначено, що екстремуми індексу ПнАК в середньому на 2-3 доби передують відповідним екстремумам аномалій сумарних потоків в НЕАЗО.

У четвертому розділі представлені результати дослідження регіональних прояв мінливості в системі океан-атмосфера Північної Атлантики на прикладі північно-західного шельфу Чорного моря, де в літньо-осінній сезон, починаючи з 70-х років минулого століття, під пікноклином регулярно виникають негативні явища, такі як гіпоксія вод і замори бентосних організмів.

Розглянуті основні чинники, що впливають на режим кисню: антропогенні (підвищене находження біогенних речовин в море і евтрофікація вод) і природні (зміни клімату, річкового стоку, режиму вітру та інше).

Отримані статистичні оцінки, що характеризують зв'язок аномалій температури повітря в Одесі з індексом ПнАК і аномаліями сумарних потоків тепла в НЕАЗО на синоптичному масштабі осереднення 15 діб. Значимі коефіцієнти кореляції на рівні 0,4-0,6 визначаються в період з жовтня по квітень. Найбільш тісний зв'язок (коефіцієнт кореляції -0,72) отриманий за даними 1955-2000 рр. середнього (січень-березень) індексу ПнАК і терміну перевищення добової температури повітря 5^оС, яка характеризує початок весняного періоду формування в морі сезонного термоклину і цвітіння фітопланктону.

Визначено, що поширення шельфової водної маси з підвищеним вмістом біогенних речовин є хорошим індикатором антропогенного навантаження. Коефіцієнт кореляції площі шельфової водної маси в травні з солоністю менш 17,5%о і сумарної площі в літньо-осінній період з наявністю гіпоксії вод під пікноклином складає 0,83.

На підставі чисельного моделювання вітрового режиму течій і визначених значущих статистичних оцінок встановлено, що при плюсовому середньому (січень-березень) індексі ПнАК спостерігається переважно рання весна з підвищеною повторюваністю (березень-травень) південних і західних вітрів, значне розповсюдження шельфових вод і розвиток гіпоксії на великих площах північно-західного шельфу Чорного моря. При мінусовому індексі ПнАК спостерігається пізня весна, переважання північно-східних і східних вітрів, малих площ з шельфовою водою і гіпоксією придонних вод.

Розроблена, на підставі багатомірної регресії, і запропонована модель, що дозволяє, за площею займаною шельфовою водною масою в травні і терміном початку весняного періоду, дати прогноз сумарної площі з гіпоксією вод до кінця літньо-осіннього сезону Максимальна похибка моделі склала 5,5 тис. км² (менш 2% площі шельфу), а стандартна похибка - 2,4 тис. км².

Висновки

Дослідження мінливості характеристик взаємодії океану з атмосферою в Північній Атлантиці і впливу Північно-Атлантичного коливання на процеси енергообміну в НЕАЗО, клімат і екосистему північно-західної частини Чорного моря, дозволили отримати наступні висновки.

1. Високий рівень міжрічних змін ТПО характерний для фронтальних зон пограничних течій. Отримано, що в зоні Гольфстріму середнє квадратичне відхилення міжрічних змін ТПО досягає 1,5^оС. На більшій частині акваторії Північної Атлантики сезонні зміни ТПО в 2-3 рази і більш перевищують міжрічні. У центральних районах океану в екваторіальній області до 4^о пн.ш. міжрічні і сезонні зміни ТПО рівнозначні. Внесок синоптичної мінливості у фронтальній зоні НЕАЗО в спільну дисперсію ТПО дорівнює внеску сезонних змін. Виявлені в період 1985-2001 рр. переважно додатні тренди ТПО в Пасатній зоні 0,15^оС/рік і на межі вод схилу і Гольфстріму до 0,20^оС/рік, які найбільш виражені в зимовий період. У мінливості великомасштабних аномалій ТПО на внутрішньорічному масштабі виявлені коливання з піврічним і десятимісячним періодами.

2. Уточнено положення двох гілок Північного субекваторіального фронту на поверхні океану за даними регулярних супутникових спостережень ТПО. Вперше отримані відомості про сезонний цикл характеристик основних великомасштабних фронтів південної частини Північної Атлантики.

3. Дослідження змін характеристик енергообміну океану з атмосферою залежно від масштабу осереднення даних спостережень виявили, що зміна масштабу внутрішньомісячного осереднення міняє параметри річного ходу потоків енергії. Встановлено, що в середніх широтах північної частини Атлантичного океану основний вклад в мінливість потоків кількості руху вносять мезомасштабні і синоптичні процеси. Вклад синоптичних і сезонних процесів в мінливість потоків явного і прихованого тепла рівнозначний.

4. Вперше отримані розрахункові формули для коефіцієнтів, що дозволяють врахувати ефекти осереднення характеристик океану і атмосфери при оцінці середніх величин потоків явного, прихованого тепла і кількості руху. Ці формули можуть використовуватися при проведенні режимних і кліматичних розрахунків енергообміну в середніх широтах.

5. Розроблено метод оцінки просторового розподілу потоків тепла за даними несинхронних полігонних зйомок. Виявлено, що просторова структура потоків тепла в НЕАЗО визначається неоднорідністю поля температури води і відповідно положенням гідрологічних фронтальних розділів кліматичного і синоптичного масштабів. Вклад антициклонічних і циклонічних синоптичних фронтальних вихорів океану в мінливість потоків тепла в локальних областях, сумірних з масштабом вихорів, в середньому складає близько 30 %.

6. Вплив океану на стан атмосфери найінтенсивніше виявляється в зоні гідрологічного фронту. Це обумовлено максимальними потоками тепла і вологи в атмосферу. Після проходження повітряної маси океанського фронтального розділу в НЕАЗО масова доля водяної пари в зимовий період в нижній тропосфері в середньому збільшується в два рази, а потенційна температура повітря підвищується на 3^оС.

7. При меридіональній циркуляції атмосфери (індекс ПнАК мінусовий) в НЕАЗО формуються позитивні аномалії сумарних потоків явного і прихованого тепла. При зональній циркуляції (індекс ПнАК плюсовий) навпаки, формуються негативні аномалії сумарних потоків явного і прихованого тепла. Екстремуми індексу ПнАК, що характеризують циркуляцію атмосфери, в середньому на дві-три доби випереджають екстремуми сумарних потоків тепла в НЕАЗО.

8. Дослідження регіональних проявів мінливості в системі океан-атмосфера Північної Атлантики дозволили визначити причини міжрічних змін гідрометеорологічних характеристик і умов формування гіпоксії придонних вод на північно-західному шельфі Чорного моря.

Встановлено, що при плюсовому середньому (січень-березень) індексі ПнАК спостерігається переважно рання весна з підвищеною повторюваністю (березень-травень) південних і західних вітрів, значне розповсюдження шельфових вод і розвиток гіпоксії на великих площах північно-західного шельфу Чорного моря. При мінусовому індексі ПнАК спостерігається пізня весна, переважання північно-східних і східних вітрів, малих площ з шельфовою водою і гіпоксією придонних вод.

Розроблена модель, що дозволяє, за площею займаною шельфовою водною масою в травні і терміном початку весняного періоду, дати прогноз сумарної площі з гіпоксією вод до кінця літньо-осіннього сезону.

Список опублікованих наукових праць за темою дисертації

1. Украинский В.В. Пространственная структура потоков тепла на Ньюфаундлендском энергоактивном полигоне // Гидрометеорологические закономерности формирования среднеширотных энергоактивных областей Мирового океана, ч. I: сб. статей ГОИНа / В.В. Украинский. - М.: Гидрометеоиздат. - 1986. - С. 92-98.

2. Киричек А.Д. Статистические оценки крупномасштабных аномалий температуры поверхности воды Северной Атлантики // Численное моделирование климата Мирового океана: сб. науч. трудов АН СССР. ОВМ / А.Д. Киричек, В.В. Украинский - М.: ВИНИТИ, 1986. - С. 92-99.

3. Украинский В.В. Пространственное распределение потоков тепла на мезомасштабном полигоне в районе НЭАЗО в зимний период / В.В. Украинский // Тр. ГОИН. - 1987. - Вып. 181. - С. 104-107.

4. Гулев С.К. Роль различных временных масштабов в процессах энергообмена океана и атмосферы / С.К. Гулев, В.В. Украинский // Известия АН СССР. - Сер. ФАО. - 1989. - Т. 25. - №7. - С. 675-687.

5. Украинский В.В. О пространственной статистической структуре полей метеорологических элементов над океанскими фронтальными зонами // Крупномасштабное взаимодействие океана и атмосферы и формирование гидрофизических полей: сб. статей ГОИНа / В.В. Украинский. - М.: Гидрометеоиздат. - 1989. - С. 157-162.

6. Украинский В.В. Роль океанских фронтальных разделов в процессе теплового взаимодействия океана и атмосферы // Крупномасштабное взаимодействие океана и атмосферы и формирование гидрофизических полей: сб. статей ГОИНа / В.В. Украинский. - М.: Гидрометеоиздат, - 1989. - С. 219-225.

7. Украинский В.В. Изменчивость температуры и фронтов на поверхности океана в Северной Атлантике по спутниковым данным // Системы контроля окружающей среды. Средства и информационные технологии: сб. науч. тр. НАН Украины. МГИ / В.В. Украинский, Ю.В. Артамонов, Е.А. Скрипалева. - Севастополь: ЭКОСИ-Гидрофизика, 2006. - С. 233-237.

8. Динамика гипоксийных процессов в придонных водах северо-западного шельфа Черного моря / И.Г. Орлова, Р.Р. Белевич, Ю.И. Попов, В.В. Украинский [и др.] // Океанология. - 1999. - 39(4). - С. 548-554.

9. Причины и последствия эвтрофикации северо-западной части Черного моря / И.Г. Орлова, В.И. Михайлов, Ю.И. Попов, В.В. Украинский // Труды УкрНИГМИ. - 2000. - Вып. 248. - С. 209-220.

10. Изменчивость кислородного режима и гидрологической структуры вод северо-западного шельфа Черного моря в летне-осенний период 1998 года / В.В. Украинский, Ю.И. Попов, И.Г. Орлова [и др.] // Метеорологія, кліматологія та гідрологія. - 2001. - Вып. 43. - С. 211-222.

11. Коморін В. М. Оцінка мінливості гідродинамічних характеристик північно-західного шельфу Чорного моря / В. М. Коморін, Ю. І. Попов, В. В. Український // Вісник Одеського державного екологічного університету. - 2008. - Вип. 5. - С. 188-201.

12. Украинский В.В. Влияние Северо-Атлантического колебания на климат и режим кислорода глубинных вод северо-западного шельфа Черного моря / В.В. Украинский // Причорноморський екологічний бюлетень «Морське середовище - стратегічний ресурс Держави: стан природних ресурсів, охорона та використання». - 2008 - №4 (30). - С. 67-73.

13. Украинский В.В. Климатические и гидрофизические условия развития гипоксии вод на северо-западном шельфе Черного моря / В.В. Украинский, Ю.И. Попов // Морской гидрофизический журнал. - 2009. -№ 3. - С.19-29.

14. Украинский В.В. Летне-осенний режим растворенного кислорода в условиях эвтрофикации вод северо-западного шельфа Черного моря / В.В. Украинский, Ю.И. Попов, И.Г. Орлова // Екологічні проблеми Чорного моря: 3-й Міжнародний симпозіум 24-25 жовтня 2001 р. :зб. наук. ст. - Одеса: ОЦНТІ, 2001. - С. 335-336.

15. Регіональна стратегія екологічного моніторингу Чорного моря та її реалізація на національному рівні / М.Ю. Павленко, І.Г. Орлова, Ю.І. Попов, В.В. Український [та ін.] // Гідрометеорологія і охорона навколишнього середовища-2002: тези доповідей до ювілейної міжнародної конференції присвяченої 70-річчю утворення Одеського державного екологічного університету. 25-27 вересня 2002 р. - Одеса: ТЕС. - 2002. - С. 270-271.

16. Украинский В.В. Районирование вод северо-западной части Черного моря по термохалинным показателям / В.В. Украинский, Ю.И. Попов // Екологічні проблеми Чорного моря: 5-й Міжнародний симпозіум 30-31 жовтня 2003 р.: зб. матеріалів сімп. - Одеса: ОЦНТІ, 2003. - С. 374 - 377.

17. Estimation of the ecological state of the north-western part of the Black Sea / I. Loyeva, I. Orlova, N. Pavlenko, Yu. Popov., V. Ukrainskiy [et al.] // Black Sea Ecosystem 2005 and Beyond: 1^st Biannual Scientific Conference 8-10 of May 2006, Istanbul, Turkey: The Abstracts. - Istanbul : Commission on the Protection of the Black Sea Against Pollution, 2006. - P. 169-173.

18. Попов Ю.И. Гипоксийно аноксийные явления в водах северо-западного шельфа Черного моря / Ю.И. Попов, В.В. Украинский // Современные проблемы экологии Азово-Черноморского региона: IV Международная конференция 08-09 октября 2008 г.: материалы конф. - Керчь: ЮгНИРО, 2008. - С. 24-29.

Анотація

Український В.В. Мінливість характеристик взаємодії океану з атмосферою в Ньюфаундлендській енергоактивній зоні та її зв'язок з Північно-Атлантичним коливанням. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук. - Спеціальність 11.00.08 - океанологія. - Одеський державний екологічний університет, Одеса, 2009.

На базі багаторічних масивів супутникових і традиційних даних океанографічних спостережень досліджена мінливість температури води і її аномалій в Північній Атлантиці. Показано, що високий рівень міжрічних змін температури поверхні океану характерний для фронтальних зон прикордонних течій. Визначені переважно додатні тренди температури води за період 1985-2001рр. Виявлені коливання крупномасштабних аномалій температури поверхні океану з десятимісячним і піврічним періодами, розраховані характеристики сезонного циклу основних фронтів південної частини Північної Атлантики.

Отримані формули для коефіцієнтів, які враховують зміну потоків енергії залежно від часового масштабу осереднення характеристик океану і атмосфери.

Визначені статистичні характеристики просторових і сезонних змін сумарних потоків явного і прихованого тепла в Ньюфаундлендській енергоактивній зоні океану. Встановлено, що в цій зоні океану вклад синоптичних атмосферних процесів в мінливість сумарних потоків явного і прихованого тепла в осінньо-зимовий період в 2,8 рази перевищує сезонну мінливість, а у весняно-літній період характеристики їх мінливості рівнозначні. Внесок синоптичних фронтальних вихорів океану в мінливість сумарних потоків тепла в локальних областях, сумірних з масштабом вихорів, складає близько 30%. Досліджений статистичний зв'язок сумарних потоків тепла, аномалій температури води в Ньюфаундлендській енергоактивній зоні океану з Північно-Атлантичним коливанням.

Визначений статистично значущий зв'язок індексу Північно-Атлантичного коливання з терміном початку весняного прогрівання, площею шельфової водної маси, повторюваністю напрямів вітру у весняний період і площею з гіпоксією вод літньо-осіннього сезону північно-західного шельфу Чорного моря, запропонована регресійна модель сезонного прогнозу сумарної площі гіпоксії вод цього району.

Ключові слова: Північна Атлантика, Чорне море, Північно-Атлантичне коливання, температура, потоки тепла, гіпоксія.

Аннотация

Украинский В.В. Изменчивость характеристик взаимодействия океана с атмосферой в Ньюфаундлендской энергоактивной зоне и ее связь с Северо-Атлантическим колебанием. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук. - Специальность 11.00.08 - океанология. - Одесский государственный экологический университет, Одесса, 2009.

На базе многолетних массивов спутниковых и традиционных океанографических наблюдений исследована изменчивость температуры воды и ее аномалий в Северной Атлантике. Показано, что высокий уровень межгодовых изменений температуры поверхности океана характерен для фронтальных зон пограничных течений, в зоне Гольфстрима среднее квадратическое отклонение достигает 1,5^оС. На большей части исследуемой акватории сезонные изменения температуры поверхности океана в 2-3 раза и более превышают межгодовые, за исключением центрального района экваториальной области до 4^о с.ш., где вклад межгодовых и сезонных изменений равнозначен. Вклад синоптической изменчивости температуры поверхности океана соизмерим с сезонными изменениями во фронтальной зоне Гольфстрима. Выявлены колебания с полугодовым и десятимесячным периодами в изменчивости крупномасштабных аномалий температуры поверхности океана. Определены районы с выраженной оппозицией аномалий температуры воды, которые формируются в результате процессов крупномасштабного взаимодействия в системе океан-атмосфера. Это районы Гольфстрима и Норвежских вод с одной стороны и восточной части Пассатной зоны, Лабрадорского и Восточно-Гренладского течений с другой.

По данным спутниковых наблюдений 1985-2001гг. выявлены преимущественно положительные тренды до 0,15^оС/год в Пассатной зоне и до 0,20^оС/год на границе склоновых вод и Гольфстрима, которые наиболее выражены в зимний период. Представлены характеристики сезонного цикла основных крупномасштабных фронтов южной части Северной Атлантики. Показано, что повышенной интенсивностью отличается Северная ветвь субэкваториального фронта и фронт Северной ветви Южного пассатного течения. Наибольшей интенсивностью характеризуется фронт Гольфстрима.

Анализируется роль временного осреднения гидрометеорологических характеристик в оценке потоков тепла, влаги и количества движения над океаном. Установлено, что основной вклад в изменения потоков количества движения при взаимодействии океана с атмосферой, вносят мезомасштабные и синоптические процессы, а вклад синоптических и сезонных процессов в формирование потоков явного и скрытого тепла равнозначен. Изменение масштаба внутримесячного осреднения изменяет характеристики годового хода потоков энергии: с увеличением масштаба уменьшается амплитуда и отмечается фазовое запаздывание; в спектрах потоков тепла на фоне общего уменьшения энергии возникают экстремумы на других частотах. Получены формулы для коэффициентов, которые позволяют учитывать изменение величин потоков энергии в зависимости от масштаба осреднения характеристик состояния океана и атмосферы при оценке их взаимодействия.

На основе анализа пространственной и временной статистической структуры гидрометеорологических характеристик предложен метод оценки пространственного распределения потоков тепла по данным несинхронных полигонных съемок. Получены статистические характеристики пространственных и сезонных изменений суммарных потоков явного и скрытого тепла в Ньюфаундлендской энергоактивной зоне океана. Установлено, что вклад синоптических атмосферных процессов в изменчивость суммарных потоков явного и скрытого тепла в осенне-зимний период в 2,8 раза превышает сезонную изменчивость, а в весенне-летний период характеристики их изменчивости равнозначны. Вклад антициклонических и циклонических синоптических фронтальных вихрей океана в изменчивость суммарных потоков явного и скрытого тепла в локальных областях, соизмеримых с масштабом вихрей, составляет около 30%.

Исследована статистическая связь суммарных потоков явного и скрытого тепла, аномалий температуры воды в Ньюфаундлендской энергоактивной зоне океана с Северо-Атлантическим колебанием и ее сезонные изменения. При меридиональной циркуляции атмосферы в Ньюфаундлендской энергоактивной зоне океана формируются положительные аномалии суммарных потоков явного и скрытого тепла и преимущественно отрицательные аномалии температуры воды. При зональной циркуляции атмосферы характеристики аномалий противоположны. Установлено, что экстремумы индекса Северо-Атлантического колебания на синоптических масштабах в среднем на двое-трое суток опережают экстремумы суммарных потоков явного и скрытого тепла в Ньюфаундлендской энергоактивной зоне океана.

Исследованы региональные проявления изменчивости в системе океан-атмосфера Северной Атлантики, которые охватывают акваторию Черноморского бассейна и его северо-западную часть. Представлен анализ причин и факторов, оказывающих влияние на режим кислорода и формирование летне-осенней гипоксии придонных вод на северо-западном шельфе Чорного моря. Определена статистически значимая связь индекса Северо-Атлантического колебания со сроком начала весеннего прогрева, повторяемостью направлений ветра в весенний период, площадью шельфовой водной массы и суммарной площадью с гипоксией вод летне-осеннего сезона. Предложена регрессионная модель сезонного прогноза суммарной площади гипоксии вод на северо-западном шельфе Черного моря.

Ключевые слова: Северная Атлантика, Черное море, Северо-Атлантическое колебание, температура, потоки тепла, гипоксия.

Annotation

Ukrayinskyy V.V. The Variability of characteristics of interaction of the ocean to the atmosphere in the Newfoundland energy active zone and its relationship with the North Atlantic oscillation. - Manuscript.

The thesis to claim the academic degree of Candidate of Geographical Sciences on the Specialty 11.00.08 - Oceanology. - The Odessa State Environmental University, Odessa, 2009.

The variability of waters temperature and their anomalies in the North Atlantic was investigated on the bases of arrays of satellite and contact observations. It is shown that high levels of interannual changes of the ocean surface temperature are characteristic for the frontal zone of boundary currents. Oscillations with the half-year and ten-month period were identified; the main characteristics for the seasonal cycle of large-scale fronts in the southern part of the North Atlantic were calculated. The statistical relation of total fluxes of the sensible and latent heat, temperature anomalies waters in the Newfoundland energy active zone of the ocean with the index North Atlantic Oscillation and theirs seasonal changes were studied.

...